vijesti

Sintetički dijamant

Dijamantska zrna se obično koristi za opisivanje sićušnih zrna (≈0,00004 in.) sintetičkog dijamanta koji se koristi kao ključna sirovina za PDC rezače.U smislu hemikalija i svojstava, umjetni dijamant je identičan prirodnom dijamantu.Izrada dijamantskog grita uključuje hemijski jednostavan proces: obični ugljenik se zagrijava pod ekstremno visokim pritiskom i temperaturom.U praksi, međutim, izrada dijamanta nije nimalo laka.

Pojedinačni kristali dijamanata sadržani u dijamantskom zrnu su različito orijentisani.To čini materijal jakim, oštrim i, zbog tvrdoće dijamanta koji se nalazi, izuzetno otpornim na habanje.Zapravo, nasumična struktura koja se nalazi u vezanom sintetičkom dijamantu ima bolje rezultate u smicanju od prirodnih dijamanata, jer su prirodni dijamanti kubični kristali koji se lako lome duž svojih urednih, kristalnih granica.

Međutim, dijamant je manje stabilan na visokim temperaturama od prirodnog dijamanta.Budući da metalni katalizator zarobljen u strukturi zrna ima veću stopu termičkog širenja od dijamanta, diferencijalna ekspanzija dovodi do smicanja veza dijamanta i dijamanta i, ako su opterećenja dovoljno velika, uzrokuje kvar.Ako veze propadnu, dijamanti se brzo gube, pa PDC gubi svoju tvrdoću i oštrinu i postaje neučinkovit.Da bi se spriječio takav kvar, PDC rezači moraju biti adekvatno hlađeni tokom bušenja.

Dijamantski stolovi

Za proizvodnju dijamantskog stola, dijamantska zrna se sinteruju s volframovim karbidom i metalnim vezivom kako bi se formirao sloj bogat dijamantima.Oblika su nalik na pločicu i treba ih napraviti što je moguće deblje, jer volumen dijamanta produžava vijek trajanja.Najkvalitetniji dijamantski stolovi su ≈2 do 4 mm, a tehnološki napredak će povećati debljinu dijamantskog stola.Podloge od volfram karbida su obično visoke ≈0,5 inča i imaju isti oblik i dimenzije poprečnog presjeka kao dijamantski stol.Dva dijela, dijamantski sto i podloga, čine rezač (slika 4).

Formiranje PDC-a u korisne oblike za sekače uključuje stavljanje dijamantskog zrna, zajedno sa njegovom supstratom, u posudu pod pritiskom, a zatim sinterovanje na visokoj temperaturi i pritisku.

PDC rezačima se ne može dozvoliti da prekorače temperaturu od 1382°F [750°C].Prekomjerna toplina dovodi do brzog trošenja, jer diferencijalna toplinska ekspanzija između veziva i dijamanta ima tendenciju da razbije urasle kristale dijamantskog zrna u dijamantskom stolu.Snage veze između dijamantskog stola i podloge od volfram karbida također su ugrožene diferencijalnim toplinskim širenjem.